人教版（）高中物理必修三10.4《电容器的电容》教案.doc
专注：心无旁骛，万事可破
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专注：心无旁骛，万事可破
人教版（2019）物理必修三
10.4《电容器的电容》教学设计
课题
10.4《电容器的电容》
教学目标
1.知识与能力目标
（1）知道电容器和平行板电容器的概念，掌握电容器的充、放电现象
（2）理解电容的定义、公式、单位、物理意义
（3）了解平行板电容器电容公式。及影响平行板电容器大小的因素
（4）会分析平行板电容器的动态变化（难点：电势变化）
2.情感目标
体会使用物理量之比定义新的物理量的科学研究方法
教学重点
（1）知道电容器和平行板电容器的概念，掌握电容器的充、放电现象
（2）理解电容的定义、公式、单位、物理意义
（3）了解平行板电容器电容公式。及影响平行板电容器大小的因素
教学难点
（1）会分析平行板电容器的动态变化（难点：电势变化）
教学过程
1.整体教学思路及注意事项
本节课应着重强调电容的物理意义：表征电容器容纳电荷本领的物理量。不是容纳电荷多少。
将电容器类比为水杯，电容类比为容积，帮助学生理解。
难点是平行板电容器的动态变化分析。应将同类型的题放在一起做。
本节课北荣会让学生感觉，突然和静电场知识有点脱离，没了那么强的连续性，进而粗心忽视。但这里是后续学习恒定电流、电磁感应、交变电流等知识的基础。应对学生加以强调。
2.新课导入
容器，是用来盛装物质的。电容器，则是用来装“电荷”的。那么电容器的内部构造是怎样的呢？才能把电荷装进并倒出？
3.讲解新知
3.1电容器
定义：由两个相互靠近又彼此绝缘的导体组成。
平行板电容器：任意两个相互靠近的平行金属板，在其中间夹入一层绝缘物质，就构成了一个最简单的电容器，平行板电容器。
电容器的充放电现象
充电：把开关S接1，电容器两极所带电荷量逐渐增大，电流表示数减小，电压表示数增大，当电流表示数为0，电压表示数不变时，电容器充电结束。
电容器上极板充正电荷（上极板自由电子通过导线流向电源正极），电流方向为M到N；下极板充负电荷（电源负电荷通过导线流向电容器下极板），电流方向为P到Q。
充电结束后，电容器相当于断路。
放电：把开关S接2，电流表示数减小，电压表示数减小，当电流表示数为0，电压表示数为0时放电结束。
3.2电容
定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差之比
定义式：。C的大小与Q、U均无关。Q为单个极板所携带的电荷量的绝对值
单位：国际单位制中，单位是法拉(F)，另外还有微法(μF)和皮法(pF)，1F＝106μF＝1012pF
物理意义：表征电容器储存电荷本领的特性。
将电容器类比成水杯，则电容器的电容可类比成水杯的容积。
一个装满水的容积为1L的水杯，和一个没有水的容积为2L的水杯比较。装水本领依然是2L的水杯大。
因此，绝对不能把电容理解成储存电荷多少的物理量。
电容器的额定电压和击穿电压
额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压。
击穿电压：绝缘介质被击穿时，加在电容器两极板上的极限电压。若电压超过这一限度，则电容器就会损坏。
3.3平行板电容器决定式
对于平行板电容器，其电容的决定式：，式中，为电介质的相对介电常数，k为静电力常量，S为两极板正对面积，d为两极板间距离。
3.4平行板电容器的动态分析
平行板电容器的d、S或者发生变化时，电容C会变化。进而Q、U、E、?随之变化。具体分析方法如下：
分析方法中的①：因U变化，d也可能是变化的，所以不能根据直接判断场强E的变化。变化后的，则
因Q不变，则有
动态分析：电势变化
如图，在电容器断开电源状态下，Q不变，改变两极板间距，E不变。
若负极板B接地（?B=0），则两板间电势处处为正。
移动正极板A，P点与零电势点距离（d）不变，由U=Ed知，P点电势不变。
B板上移，P点与零电势点距离（d）减小，P点电势减小，同理B板下移，P点电势增大。
如图，在电容器断开电源状态下，Q不变，改变两极板间距，E不变。
若正极板A接地（?A=0），则两板间电势处处为负
移动负极板B，P点与零电势点距离（d）不变，由U=-Ed知，P点电势不变。
A板下移，P点与零电势点距离（d）减小，P点电势增大（因均为负值）。同理A板上移，P点电势减小。
如图，在电容器连接电源状态下，U不变。
若负极板B接地（?B=0），则两板间电势处处为正。P点电势?P=Ed。
正极板A上移，E减小，P点与负极板距离（d）不变，由?P=Ed知，P点电势减小。
正极板A下移，E增大，P点与负极板距离（d）不变，由?P=Ed知，P点电势增大。
如图，在电容